癌、糖尿病、老化の病体解析と診断に向けた先端的ミトコンドリア機能解析法の開発

2010 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22249018
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 康 東天 九州大学, 医学研究院, 教授 (80214716)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 栢森 裕三 九州大学, 大学病院, 技師長 (90398066) ; 内海 健 九州大学, 大学院・医学研究院, 准教授 (80253798) ; 神吉 智丈 九州大学, 大学病院, 助教 (50398088) ; 高崎 伸也 九州大学, 大学病院, 助教 (90435149)
• Keywords: ミトコンドリアDNA / 遺伝子診断 / 活性酸素 / 糖尿病 / ミトコンドリア病 / 遺伝子多型

Research Abstract

以下の3つの基本プロジェクトを目的に掲げて研究を遂行した。
(1)ミトコンドリア機能維持機構の基礎研究:p32ノックアウトマウスを作製した。全身性ノックアウトは胎生致死であった。p32ノックアウトMEF細胞株を樹立し、その解析からp32ノックアウト細胞では電子伝達系の活性が非常に強くに低下しており、その原因はミトコンドリア内における翻訳の高度の障害によることが明らかになった。p32はミトコンドリアリボソームの形成に重要な因子であることが明らかにした。
(2)ミトコンドリア検査診断システム:高速DNAシークエンサーを用いた、全ての部位における点変異、欠失変異を定量的に検出できる系の構築のための予備実験を進行中である。10分割したmtDNAの断片を1つのチューブで一度に定量的に増幅できる反応系の構築までたどり着いている。23年度はこの系をさまざまの疾患サンプルに適用し、その産物を高速DNAシークエンサーで解析し、診断的有用性について検証する予定。
(3)体細胞ミトコンドリアDNA解析:コホート研究のため、5000人の糖尿病患者の血液生化学検査値の取得とそのDNA分離が終了した。今後、上記(2)のシステムが完成した後には、mtDNAの大量解析に移る予定。またコントロールとして、久山町住人3000人分のmtDNA中の約2kbpの領域の配列を、通常のダイレクトシークエンス法ですでに決定している。この3000人の中には糖尿病患者を含む耐糖能異常者が数百人含まれおり、とりあえずこの3000人の集団の中で、耐糖能正常者と異常者とのあいで、SNP解析を始めているが、その解析はまだ進行中である。

Research Products

• [Journal Article] Mitochondrial single-stranded DNA binding protein is required for maintenance of mitochondrial DNA and 7S DNA but is not required for mitochondrial nucleoid organisation (2010)
  • Author(s): Ruhanen, H., Borrie, S., Szabadkai, G., Tyynismaa, H., Jones, A. W., Kang, D., Taanman, J. W., Yasukawa, T
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta Volume: 1803 Pages: 931-939
• [Journal Article] Mutation of His 834 in human anion exchanger 1 affects substrate binding (2010)
  • Author(s): Takazaki, S., Abe, Y., Yamaguchi, T., Yagi, M., Ueda, T., Kang, D., Hamasaki, N
  • Journal Title: Biochim Biophys Acta Volume: 1798 Pages: 903-908
• [Journal Article] Structure of the membrane domain of human erythrocyte anion exchanger 1 revealed by electron crystallography. (2010)
  • Author(s): Yamaguchi, T., Ikeda, Y., Abe, Y., Kuma, H., Kang, D., Hamasaki, N., Hirai, T.
  • Journal Title: J Mol Biol Volume: 397 Pages: 179-189
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Helical image reconstruction of the outward-open human erythro cyte band 3 membrane domain in tubular crystals (2010)
  • Author(s): Yamaguchi, T., Fujii, T., Abe, Y., Hirai, T., Kang, D., Namba, K., Hamasaki, N., Mitsuoka, K.
  • Journal Title: J Struct Biol Volume: 169 Pages: 406-412
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] ERAL1 is associated with mitochondrial ribosome and elimination of ERAL1 leads to mitochondrial dysfunction and growth retardation (2010)
  • Author(s): Uchiumi, T., Ohgaki, K., Yagi, M., Aoki, Y., Sakai, A., Matsumoto, S., Kang, D
  • Journal Title: Nucleic Acids Res Volume: 38 Pages: 5554-5568
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Geographic distribution of fluoroquinolone-resistant Escherichia coli strains in Asia (2010)
  • Author(s): Uchida, Y., Mochimaru, T., Morokuma, Y., Kiyosuke, M., Fujise, M., Eto, F., Harada, Y., Kadowaki, M., Shimono, N., Kang, D.
  • Journal Title: Int J Antimicrob Agents Volume: 35 Pages: 387-391
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Clonal spread in Eastern Asia of ciprofloxacin-resistant Escherichia coli serogroup O25 strains, and associated virulence factors. Int (2010)
  • Author(s): Uchida, Y., Mochimaru, T., Morokuma, Y., Kiyosuke, M., Fujise, M., Eto, F., Eriguchi, Y., Nagasaki, Y., Shimono, N., Kang, D.
  • Journal Title: J Antimicrob Agents Volume: 35 Pages: 444-450
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] PLEDs in an infant with congenital protein C deficiency : a case report (2010)
  • Author(s): Sekiguchi, K., Akiyoshi, K., Okazaki, N., Yamada, H., Suzuki, M., Maeda, T., Suenobu, S., Izumi, T., Kang, D.
  • Journal Title: Clin Neurophysiol Volume: 121 Pages: 800-801
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] IFCC reference procedures for measurement of the catalytic concentrations of enzymes : corrigendum, notes and useful advice (2010)
  • Author(s): Schumann, G., Canalias, F., Joergensen, P.J., Kang, D., Lessinger, J.M., Klauke, R
  • Journal Title: Clin Chem Lab Med Volume: 48 Pages: 615-621
  • Peer Reviewed
• [Presentation] TFAM-associated proteins that are involved in mitochondrial RNA metabolisms (2010)
  • Author(s): Kang, D
  • Organizer: The 7th Conference of Asian Society for Mitochondrial Research and Medicine
  • Place of Presentation: Fukuoka, Japan
  • Year and Date: 20101216-20101218
• [Presentation] Aging and mitochondrial dysfunction (2010)
  • Author(s): Kang, D.
  • Organizer: The 11th annual meeting for Southern district of the Korean Society for Laboratory Medicine
  • Place of Presentation: Pusan, Korea
  • Year and Date: 2010-06-18